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2021 年度 実績報告書

オートファジーから眺める神経変性疾患の選択的脆弱性のメカニズム

公募研究

研究領域マルチモードオートファジー:多彩な経路と選択性が織り成す自己分解系の理解
研究課題/領域番号 20H05345
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

浅川 和秀  国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 特命准教授 (30515664)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワードALS / オートファジー流動 / ATP / 運動ニューロン / シングルセル解析
研究実績の概要

本研究は、筋肉の収縮を指令する神経細胞である「運動ニューロン」が、中枢神経系の他の細胞種(感覚ニューロンや介在ニューロン)よりも亢進したマクロオートファジー活性(以下、オートファジー流動)を示す、というゼブラフィッシュにおける観察結果を起点として、筋萎縮性側索硬化症(ALS)において運動ニューロンが選択的に変性するという現象と、オートファジー流動の亢進との関係性を検証することを目指している。
大きい運動ニューロンでは、オートファジー流動が亢進しており、細胞内ATPのレベルが低い傾向があることを前年度までに見出していた。運動ニューロン細胞サイズ、オートファジー流動の強さ、細胞内ATPレベル、という三つ特徴を遺伝子レベルで特徴づけ、理解することが重要であると考え、運動ニューロンのシングルセルトランスクリプトーム解析を実施し、大きい運動ニューロンを特徴づけるトランスクリプトームを解読することを試みた。脊髄運動ニューロンを含む脊髄腹側の神経細胞がEGFPによってラベルされたTg[myt1-Gal4]系統からEGFP陽性の細胞をセルソーターを用いて分取する為のプロトコルを構築することに成功した。cDNAライブラリーを作製し、次世代シーケンシングにより、配列情報を取得することに成功した。myt陽性の細胞群から、運動ニューロンを規定するmnx遺伝子を発現する細胞を選別することにより、運動ニューロンのシングルセルトランスクリプトームを解析中である。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Optogenetic interrogation of TDP-43 cytotoxicity in a zebrafish ALS model2023

    • 著者名/発表者名
      Asakawa Kazuhide、Handa Hiroshi、Kawakami Koichi
    • 雑誌名

      Folia Pharmacologica Japonica

      巻: 158 ページ: 16~20

    • DOI

      10.1254/fpj.22085

  • [雑誌論文] 連載講座 ヒトを知るモデル動物としてのゼブラフィッシュ-7 神経疾患のモデル動物としてのゼブラフィッシュ2022

    • 著者名/発表者名
      浅川 和秀
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 73 ページ: 585~590

    • DOI

      10.11477/mf.2425201623

  • [学会発表] An inverse relationship between autophagic flux and intracellular ATP level in ALS-vulnerable neuronal types in zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経細胞のALS脆弱性におけるオートファジー流動の役割2022

    • 著者名/発表者名
      浅川 和秀
    • 学会等名
      第8回ゼブラフィッシュ・メダカ創薬研究会
  • [学会発表] An inverse relationship between autophagic flux and intracellular ATP level in ALS-vulnerable neuronal types in zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Autophagy
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy metabolism and selective neuronal vulnerability in ALS2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuhide Asakawa
    • 学会等名
      ZDM15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 神経細胞のALS脆弱性におけるオートファジー流動と細胞内ATPの関係性2022

    • 著者名/発表者名
      浅川 和秀
    • 学会等名
      第28回小型魚類研究会
  • [図書] ブレインサイエンス・レビュー20232023

    • 著者名/発表者名
      廣川 信隆、板東 武彦、古川 浩康
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      アドスリー
    • ISBN
      9784910513140
  • [図書] フロントランナー直伝 相分離解析プロトコール2022

    • 著者名/発表者名
      加藤 昌人、白木 賢太郎、中川 真一
    • 総ページ数
      247
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758122597
  • [備考] 浅川和秀HP

    • URL

      https://kazuhide-asakawa.com/

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公開日: 2023-12-25  

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